Ce travail de thèse porte sur l’effet de la fluoration sur la réactivité du dioxyde de titane. Dans ce travail, trois familles de TiO2, dont l’anatase pure, le rutile pure et le TiO2 de la phase mixte anatase/rutile ont été fluorées par la méthode dite du choc thermique à différentes températures, de 400 – 950°C. Les influences de la fluoration sur les propriétés et la composition élémentaire de leur surface ont été étudiées par spectroscopie photoélectronique à rayonnements X (XPS). L’évolution de la structure cristalline, la morphologie et les propriétés optiques de ces catalyseurs en fonction de la fluoration a été également étudiée en détail par diffraction des rayons X, nanosonde Auger et spectroscopie de réflectance diffuse UV - Visible. Leur activité photocatalytique a été évaluée par la dégradation du bleu de méthylène en solution. Jusqu’à 500°C, la fluoration est uniquement surfacique et ne modifie ni la structure ni la morphologie des particules TiO2. Cependant la fluoration augmente la teneur en groupement OH de surface, ce qui contribue à l’augmentation de l’activité photocatalytique. Par contre, au-delà de 500°C, la méthode de fluoration forme une phase parasite anisotrope, K2Ti6O13 qui réduit les performances photocatalytiques. La réactivité de surface des catalyseurs fluorés a été également évaluée par l’adsorption de sondes gazeuses acide SO2 et basique NH3, couplée à l’analyse XPS. Les résultats montrent que tous les catalyseurs possèdent des surfaces amphotères dont l’acidité et la basicité sont significativement influencées par la fluoration. / The thesis aimed to investigate the influences of fluorination on the reactivity of titanium dioxide. In this work, three crystallographic families of TiO2: pure anatase, pure rutile and TiO2 P25 (mixed phase anatase/rutile), were fluorinated by thermal shock method at different temperatures, from 400 to 950°C. The influence of fluorination on the properties and elementary composition of their surface was studied by X ray photoelectron spectroscopy (XPS). The evolution of crystal structure, morphology and optic properties of these catalysts versus the fluorination was also studied in detail by X ray diffraction, Auger nanoprobe and diffuse reflectance UV – Visible spectroscopy. Their photocatalytic activity was evaluated by the degradation of methylene blue in solution. According to the results, the fluorination below 600°C only occurs on the surface and does not modify the structure and the particle size of TiO2. However, the fluorination enhances the surface hydroxyl groups, which are assigned to the improvement of photocatalytic activity. For the fluorination over 600°C, the parasite anisotropic K2Ti6O13 phase is formed, resulting in the reduction of photocatalytic performances.The surface reactivity of our catalysts was also evaluated by the adsorption of probe molecules acid SO2 and basic NH3, coupled with XPS analysis. The results show that the surface of all catalysts is amphoteric with the acidity and basicity significantly affected by fluorination.

Le genre Pneumocystis regroupe des microchampignons atypiques qui colonisent par voie respiratoire les alvéoles pulmonaires de nombreux mammifères. C’est un pathogène opportuniste qui s’avère particulièrement dangereux lorsque le système immunitaire de l’hôte est déficient (VIH, greffés) et dans ce cas il provoque une pneumonie, la pneumocytsose, fatale en absence de traitement. Du fait que les Pneumocystis spp restent des microchampignons non cultivables, il est alors impossible de manipuler directement ses gènes et la seule solution pour étudier leurs fonctions et leurs localisations, demeure leur expression en système hétérologue. Situé dans l'espace alvéolaire, Pneumocystis spp. sont exposés au stress oxydatif générés par les macrophages alvéolaires, les granulocytes neutrophiles ainsi que par les espèces réactives de l'oxygène (EROs) produits par le métabolisme respiratoire. Pour se protéger, ces micro-organismes ont développé un système spécifique de détoxification des EROs incluant les SuperOxyde Dismutases (SOD). Dans notre étude, la carence en MnSOD d'une souche de Saccharomyces cerevisiae (EG110) dépourvue du gène Scsod2 a été complétée par l'introduction d'un plasmide portant une version inductible du gène Sod2 de P. carinii (Pcsod2). Une fois exprimée la PcMnSOD était capable de complémenter le défaut de croissance de la souche EG110 qui a été exposés à la ménadione. En bref, notre étude a montré une bonne complémentation du gène Sod2 de P. carinii chez une levure déficiente en MnSOD à savoir (i) la reprise de la culture en conditions de stress oxydant, (ii) la mise en évidence de la protéine traduite (Western Blot) et (iii) l’adressage mitochondriale de la protéine hétérologue. Selon le degré d’altération du système immunitaire, les infections à P. jirovecii peuvent présenter des tableaux cliniques variés allant de la colonisation à la pneumocystose. Ces infections semblent être en grande partie liées à des déficits majeurs de l’immunité cellulaire se traduisant plus précisément par une diminution du nombre des lymphocytes TCD4 (LTCD4). Notre deuxième objectif était de parvenir à une appréciation quantitative du risque de contamination par P. carinii en fonction du degré d’immunodépression (ID) des rats exposés. Nous avons ainsi développé un modèle animal de transmission naturelle de P. carinii où des rats nude développant une pneumocystose (« rats donneurs ») sont mis en contact direct avec des rats Sprague Dawley Pneumocystis-free (« rats receveurs ») présentant différents niveaux d’ID (dexamethasone). Après 2 semaines de contact, le niveau de colonisation des rats graduellement ID est déterminé soit par comptage après coloration au Bleu de Toluidine O, soit par qPCR. Cette étude a permis tout d’abord de valider notre modèle d’ID graduelle chez le rat ; mais surtout, et pour la première fois dans un modèle expérimentale chez le rat, nous avons montré une relation inverse entre le niveau de colonisation par P. carinii et le taux de LTCD4 ou LTCD8 circulants. Enfin, nous avons réalisé la première étude épidémiologique portant sur Pneumocystis au Liban. Ce projet franco-libanais a été mis en place au vue de l’importance majeure de la colonisation par Pneumocystis chez les patients immunocompétents, en particulier chez les patients atteints de pathologies pulmonaires chroniques obstructives tels que la BPCO où la colonisation par Pneumocystis est considérée comme un facteur aggravant de la maladie. Nos résultats montrent une faible prévalence de colonisation (5.2%) et une prédominance du génotype mtLSU2 chez les patients atteints de pathologies respiratoires au Liban. De plus, dans notre cohorte de patient présentant des pathologies respiratoires variées, la BPCO semble être la seule maladie respiratoire associée à un facteur de risque de colonisation par P. jirovecii. / Pneumocystis is an opportunistic pulmonary fungal pathogen that causes Pneumocystis pneumonia (PcP) in immunocompromised individuals such as patients with HIV infection as well as those without HIV infection who are undergoing immunosuppression as a consequence of chemotherapy or organ transplantation. Pneumocystis colonization in immunocompetent individuals has recently been described by the detection of fungal DNA without signs or symptoms of pneumonia, and accumulating evidences underline its clinical importance. Pneumocystis organisms are airborne transmitted and represent a large group of species of atypical fungi that cannot be continuously grown in culture. Consequently, it is impossible to directly manipulate genes in Pneumocystis species. Located in the alveolar space, Pneumocystis organisms are exposed to oxidative burst from phagocytic alveolar macrophages and neutrophils as well as to reactive oxygen species (ROS) produced by the mitochondrial oxygen metabolism. To counteract this, microorganisms have developed a ROS detoxifying system. This includes superoxide dismutases (SOD). In the present study, the MnSOD deficiency of a Saccharomyces cerevisiae mutant strain was complemented by introducing a plasmid carrying an inducible version of the P. carinii Sod2 gene (Pcsod2). Expression of Pcsod2 revealed that the corresponding MnSOD recombinant protein could complement the growth defect in the mutant yeast strain when cells were exposed to menadione. The mitochondrial localization was confirmed by immuno-colocalization of the P. carinii recombinant MnSOD with the yeast mitochondrial Cox4 protein. These results suggest that Pcsod2 encodes an active MnSOD that is targeted to the mitochondrion. This work increases our understanding of the antioxidant defense mechanisms deployed by the Pneumocystis organisms.The adaptive host response to Pneumocystis infection involves humoral and cellular immune responses working in concert to promote the clearance of infection. Depending on the degree of alteration of the immune system, Pneumocystis infections may have various clinical presentations going from colonization to the most severe form (PcP).These infections appear to be largely related to major deficits in cellular immunity and are more closely reflecting a decrease in the number of CD4 T lymphocytes (LTCD4). Our objective was to achieve a quantitative assessment of the risk of contamination by Pneumocystis depending on the degree of immunosuppression (ID) of the exposed host. Thus, we developed an animal model of natural transmission of P. carinii where rats undergoing gradual ID (dexamethasone) named receivers, are cohoused with nude rats developing PcP, named donors. Following contact between receiver and donor rats, the level of colonization by Pneumocystis of receiver rats is determined by toluidine blue O staining or by qPCR. This study allowed us to validate our gradual ID rat model, in the sense that we were able to maintain the level of circulating LTCD4 and LTCD8 stable. Finally, and for the first time in an experimental rat model, we observed an inverse relationship between the level of colonization by P. carinii and the level of circulating LTCD4 and LTCD8.Finally, we aimed to acquire the first data concerning the prevalence of P. jirovecii in the Lebanese population. This Franco-Lebanese project was set up because the colonization by Pneumocystis is probably of major importance in the public health, especially in susceptible patients such as patients with chronic obstructive pulmonary diseases (COPD) where Pneumocystis is considered as a worsening prognosis factor. Our results show a low prevalence of P. jirovecii colonization (5.2%) and the predominance of mtLSU genotype 2 in patients with respiratory diseases in Lebanon. Moreover, in our cohort of patients with various respiratory diseases, COPD was the only respiratory disease associated with a significant increased risk of P. jirovecii colonization.

La lutte contre les effets des Engins Explosifs Improvisés (EEI) constitue un enjeu majeur pour la sécurité intérieure et pour la protection des Forces Armées déployées à l’extérieur du territoire national. Parmi différents matériaux poreux, il a été démontré expérimentalement depuis les années 70 que les mousses aqueuses présentent une capacité à atténuer les ondes de choc. Différents mécanismes d’atténuation ont déjà été identifiés mais leur quantification reste encore peu expliquée. L’objectif de cette étude est de décrire les mécanismes physiques d’interaction d’une onde de choc sphérique entraînant de multiples fragments métalliques avec un volume de mousse aqueuse. En fonction de la distance entre la charge et la couche d’absorption, le choc est susceptible d’arriver avant les fragments, modifiant ainsi significativement la structure de la mousse et ses capacités d’atténuation et de ralentissement. Des essais de fragment unitaire ont été menés sur une configuration monodimensionnelle, essais dont les conclusions ont été validées sur une charge complète en champ libre à l’Institut franco-allemand de recherche de Saint Louis (ISL) dans le groupe "Protection contre les Explosifs". Des mesures de pression en tube à choc couplées à des visualisations d’interaction entre un choc et une couche de bulle ou une bulle unitaire ont permis de préciser la modification de la structure de l’onde de choc par la mousse. Ces essais ont été réalisés au LBMS (ENSTA Bretagne) et dans le groupe de recherche "Aérodynamique, mesures et simulations" (ISL) où il est possible de générer des profils de type souffle en tube à choc. / The fight against Improvised Explosive Device (IED) effects represents a permanent challenge for homeland security and armed forces protection deployed abroad. Aqueous foam was identified as a protective technology against blast effects in the 1970s. Several physical characteristics can account for this attenuation but their relative influences are still not completely determined and require further investigation. The objective of this study is to improve the knowledge of the physical phenomena governing the interaction between an aqueous foam layer and a shock/metallic fragments combination. Depending on the distance between the explosive charge and the absorption medium, the shock is likely to arrive before the fragments consequently modifying the foam structure. Experiments with a single fragment were undertaken in a one dimensional configuration. Obtained results were applied to predict the foam mitigation capability against a complete explosive charge detonated in free field at the French-German Research Institute of Saint-Louis (ISL) in the research group "Protection against Explosives". Pressure measurements in shock tube with visualization of shock/bubbles interaction provided precise information on the foam structure evolution during the impact process. These last experiments were conducted in LBMS (ENSTA Bretagne) and in the research group "Aerodynamic, Measurements and Simulations" (ISL), using a shock tube generating blast wave profiles.

Dans cette recherche, un modèle de propagation d'ondes de choc sur grandes distances sur un environnement urbain est construit et validé. L'approche consiste à utiliser l'Equation Parabolique Nonlinéaire (NPE) comme base. Ce modèle est ensuite étendu afin de prendre en compte d'autres effets relatifs à la propagation du son en milieu extérieur (surfaces non planes, couches poreuses, etc.). La NPE est résolue en utilisant la méthode des différences finies et donne des résultats en accord avec d'autres méthodes numériques. Ce modèle déterministe est ensuite utilisé comme base pour la construction d'un modèle stochastique de propagation sur environnements urbains. La Théorie de l'Information et le Principe du Maximum d'Entropie permettent la construction d'un modèle probabiliste d'incertitudes intégrant la variabilité du système dans la NPE. Des résultats de référence sont obtenus grâce à une méthode exacte et permettent ainsi de valider les développements théoriques et l'approche utilisée.

Des observations récentes montrent que les jeunes étoiles en cours de formation éjectent de la matière à des dizaines de kilomètres par seconde, sous la forme de jets et flots impactant le milieu ambient dont l'effondrement est a l'origine de la formation stellaire. L'impact supersonique entre le jet et le nuage moléculaire parent de l'étoile génère un front de choc sous la forme d'un “bow-shock” se propageant dans le gaz interstellaire, et qui s'accompagne d'un choc en retour qui se propage le long du jet.<br /><br />La structure de ces chocs dépend de leur vitesse ainsi que des propriétés physiques du gaz dans lequel ils se propagent, et notamment de la valeur du champ magnétique local. Les simulations numériques de type magnétohydrodynamique de propagation de tels chocs permettent de contraindre les propriétés physiques et chimiques du gaz dans lequel est générée l'émission moléculaire. Les chocs interstellaires, stationnaires et non stationnaires sont ainsi modélisés, et des grilles de modèles sont construites, pour différentes plages de valeurs des paramètres préchocs qui sont aussi les paramètres d'entrée du code de choc, parmi lesquels la vitesse de choc, la densité préchoc, le champ magnétique, et l'âge des chocs dans le cas des chocs non stationnaires.<br /><br />L'émission de la molécule de dihydrogène est d'abord étudiée. En raison de son importance particulière (due à son importante densité ainsi qu'au rôle crucial joué en tant que refroidisseur du gaz et de partenaire de collision pour les espèces moléculaires), la population de ses niveaux est résolue à l'intérieur du code de choc, ainsi que son transfert de rayonnement. L'onde de choc modifie la composition chimique du gaz, dissociant partiellement ou totalement l'hydrogène moléculaire, qui est le principal agent refroidissant du gaz. Dans les régions où le dihydrogène subsiste, il est excité collisionnellement , générant ainsi de l'émission dans ses transitions rovibrationnelles et purement rotationnelles. Cette émission est en effet observée dans l'infrarouge par les satellites ISO (Infrared Space Observatory) et Spitzer. Les diagrammes d'excitation correspondants sont ensuite utilisés pour comparer les modèles aux observations existantes pour le flot bipolaire L1157, détecté autour d'une jeune protoétoile de Classe 0. Ces comparaisons confirment la nécessité d'un recours aux modèles de chocs non stationnaires pour interpréter les densités de colonne observées pour les niveaux de H2.<br /><br />De telles régions de chocs génèrent des conditions physiques et chimiques elles mêmes à l'origine d'une chimie particulière favorisant la formation de molécules caractéristiques telles que SiO, dont l'émission est alors observée dans les fenêtres infrarouge et submillimétrique (IRAM, CSO, JCMT). Le transfert de rayonnement de la molécule de SiO est simulée à l'aide d'un programme numérique reposant sur l'approximation LVG (Large Velocity Gradient). Ce programme est écrit, testé dans des conditions basiques, comparé à d'autres modèles de référence, puis utilisé en sortie du code de choc pour les modèles des grilles mentionnées plus haut. Les mécanismes d'émission des raies moléculaires sont ainsi étudiés, des digrammes d'intensité intégrée et des profils de raie sont alors produits. Des comparaisons avec les observations de la région L1157 sont effectuées indépendamment des résultats relatifs au dihydrogène, avec un bon accord pour des modèles de choc stationnaires et sous diverses hypothèses de répartition initiale du silicium dans les grains de poussière, et de l'oxygène dans la phase gazeuse. Enfin, l'émission de SiO est aussi étudiée dans le cadre de ces mêmes hypothèses dans les chocs non stationnaires. La comparaison simultanée des observations SiO et H2 est alors réalisée, c'est à dire leur ajustement par un même modèle de choc, avec des résultats encourageants.<br /><br />Pour compléter cette étude, l'émission de CO est aussi envisagée dans les modèles de chocs stationnaires et non stationnaires, et le monoxyde de carbone est ajouté à la liste des molécules dont la production et l'émission peuvent être modélisées par le même choc que H2 et SiO avec un accord satisfaisant, même si cet ajout ne génère pas de contrainte supplémentaire par rapport à ces deux molécules.

Objectif: L'application d'un stress supraphysiologique (préconditionnement) induit une résistance cellulaire et tissulaire augmentée face à une agression secondaire. Des protéines appelées protéines de choc thermique (HSPs) sont exprimées physiologiquement suite à un stress qu'il soit de nature mécanique, chimique ou physique. Cette réponse, validée sur différents tissus mous, est évaluée ici en site osseux. Ce mécanisme de préconditionnement représente une nouvelle approche dans l'amélioration de la cicatrisation osseuse mettant en avant l'utilisation des capacités d'auto protection du tissu osseux. L'hypothèse de ce travail est qu'un stress thermique peut préserver le tissu osseux soumis secondairement à une irradiation aux rayons X. Pour valider cette hypothèse, cette étude nécessite:<br>- Le paramétrage du traitement laser requis en tant que moyen de chauffage pour induire le préconditionnement du tissu osseux.<br>- La détermination d'un protocole d'irradiation aux rayons X utilisé comme méthode quantifiable et reproductible de lésion secondaire<br>- Le développement d'un modèle d'étude de la vascularisation osseuse superficielle, indicateur de la réponse osseuse in vivo sur le long terme.<br>- La mise au point d'une technique d'immunohistochimie afin de caractériser les résultats obtenus lors de l'étude in vivo et de mettre en évidence la présence de HSP70 (forme inductible de HSP produite suite à un stress).<br><br>Matériels et Méthodes: Lors d'une étude préliminaire, le système laser est choisi et paramétré pour induire une augmentation contrôlée de la température osseuse.<br>Le protocole d'irradiation aux rayons X est défini pour créer une lésion osseuse localisée et pour limiter les effets secondaires au niveau des structures sous jacentes. Un modèle de chambre optique implantée sur le crâne de lapins est développé pour assurer le suivi longitudinal d'un même site osseux chez le même animal. Le réseau vasculaire superficiel est observé hebdomadairement pendant 12 semaines par la prise de photographies numériques. Un traitement informatique standardisé des images évalue la densité vasculaire, et différents critères morphologiques : longueur totale du réseau vasculaire, nombre de noeuds, et nombre de vaisseaux en fonction de leur diamètre. L'expérimentation in vivo est conduite sur 20 lapins divisés quatre groupes : groupe #1 : groupe contrôle (n=5); groupe #2: traitement laser (n=5); groupe #3 : irradiation par rayons X (n=5) ; groupe #4 : préconditionnement laser avant irradiation par rayons X (n=5).<br>L'analyse histologique et le marquage de HSP70 sont effectués sur des prélèvements osseux après la mise en place d'un protocole de fixation, décalcification et traitement immunohistochimique rigoureux.<br><br>Résultats: Un système diode-laser (815nm, 36J/cm² : un tir de 1.5W pendant 3 sec) est retenu pour le préconditionnement. L'irradiation aux rayons X consiste en dose unique de 18.75 Gy appliquée avec faisceau à rayons X de basse énergie.<br>Le réseau vasculaire est stable pour le groupe #1 et pour le groupe #2. Pour chaque critère observé, l'étude in vivo montre une chute significative pour les groupes #3 et #4 caractéristique de l'effet antiangiogénique des rayons X. Cependant, cette diminution vasculaire est limitée pour le groupe #4 vs. le groupe #3 et ceci en particulier pour les larges vaisseaux. L'analyse en histologie standard confirme ces résultats. Parallèlement, l'analyse immunohistochimique montre un marquage positif de HSP70 au niveau du réseau vasculaire osseux 18h après une irradiation laser.<br><br>Discussion: Le préconditionnement laser préserve la vascularisation osseuse superficielle des dommages induits par l'irradiation aux rayons X. Pour la première fois, cet effet cytoprotecteur est décrit en site osseux. Ainsi, notre étude montre que l'application laser utilisé comme méthode de chauffage localisée et reproductible, favorise la résistance aux effets antiangiogéniques des rayons X. Cet effet protecteur est observé in vivo au niveau vasculaire en particulier pour les vaisseaux les plus larges. Le marquage immunohistochimique confirme que le préconditionnement laser induit au niveau du réseau vasculaire osseux la production de HSP70, molécule chaperone décrite pour son action protectrice. Ce travail innovant offre la perspective d'accélérer et de favoriser la cicatrisation osseuse après une chirurgie programmée grâce à une mise en condition tissulaire.

L'augmentation du débit des télécommunications nécessite la réalisation de circuits intégrés utilisant des transistors dont les fréquences de coupure sont de plus en plus élevées. L'évaluation des performances intrinsèques de ces composants fonctionnant aujourd'hui jusqu'à plusieurs centaines de GHz pose un gros problème d'instrumentation. Les capacités des analyseurs de réseaux généralement utilisés pour ces caractérisations sont en effet dépassées.<br /><br />Les méthodes d'échantillonnage électro-optique basées sur l'utilisation d'un laser impulsionnel femtoseconde constituent une méthode alternative de caractérisation hyperfréquences. Ces mesures dont la résolution temporelle peut être inférieure à la picoseconde permettent d'étudier la réponse en fréquence de composants intégrés jusqu'à plus de 1 THz.<br /><br />La méthode d'échantillonnage ultra-rapide que nous proposons est basée sur un effet d'électroabsorption présent dans de nombreux semiconducteurs massifs : l'effet Franz-Keldysh. Cet effet nous permet de sonder optiquement des impulsions électriques ultra-brèves se propageant sur une ligne de transmission déposée sur Arséniure de Gallium (GaAs). Ces impulsions sont également générées par voie optique grâce à un matériau photoconducteur ultra-rapide : le GaAs épitaxié à basse température.<br /><br />La démonstration expérimentale de cette méthode de caractérisation est tout d'abord effectuée en utilisant les propriétés intrinsèques du substrat semiconducteur. Dans un deuxième temps, des améliorations technologiques sont apportées au dispositif expérimental pour permettre une généralisation de la technique de mesure à tout type de substrat. Pour cela, nous avons en particulier mis au point une technique de « lift-off » épitaxial permettant le report des matériaux nécessaires à la mesure sur un circuit ayant déjà subi les étapes technologiques. Ces différentes méthodes de mesure sont ensuite appliquées à la caractérisation de lignes de transmission ou de composants passifs THz. Elles ont permis entre autre la mise en évidence du phénomène de couplage par onde de choc électromagnétique entre deux lignes de transmission coplanaires, ou l'évaluation des paramètres S d'un filtre réjecteur de Bragg intégré sur substrat de quartz jusqu'à 1,2 THz. Enfin, la possibilité d'étudier un transistor bipolaire à hétérojonction à doigt d'émetteur submicronique par cette technique de mesure est envisagée.

Les travaux présentés s'intéressent à la simulation non linéaire des liaisons en dynamique rapide transitoire. Un contexte industriel original illustre la démarche. Il s'agit d'analyser, en vue de prédire, les conséquences d'une séparation d'étage sur le lanceur Ariane 5. Celle-ci est réalisée par un dispositif pyrotechnique, découpant la structure le long d'une amorce de rupture, et générant une onde de choc sévère se propageant jusqu'aux satellites. Une approche à deux échelles est proposée pour simuler correctement le comportement des liaisons (lieux de fortes non-linéarités) lors de la simulation globale de la propagation des ondes à travers le lanceur. L'outil numérique est largement employé comme complément aux essais expérimentaux, de mise en oeuvre très complexe. Une technique de dialogue essais-calculs est proposée afin de valider les développements numériques utilisés.

La prise en compte de la thermique couplée au modèle mécanique continue à poser des défis à la modélisation numérique, et plus particulièrement lors de la simulation du procédé de forgeage à chaud (déformations importantes de la pièce chaude au contact d'outils plus froids). Cette thématique d'actualité encore peu ou mal traitée dans les codes de calculs classiques (présence de problèmes de stabilité et de convergence dus aux fortes non linéarités des modèles thermomécaniques) nous amène à mettre au point une méthodologie numérique satisfaisante de l'équilibre thermique en vue de simuler un tel couplage, avec un bon compromis entre la précision de l'estimation du champ de température et le temps de résolution. Ainsi, trois modèles numériques sont introduits et intégrés dans le code éléments finis Forge 3 tous basés sur une formulation mixte à deux champs en température/flux de chaleur pour décrire le problème thermique instationnaire. - Deux modèles basés sur la méthode de Galerkin Discontinue et l'élément fini constant P0 sont d'abord présentés: # le schéma explicite Taylor Galerkin Discontinu (TGD) associé à des éléments finis mixtes discontinus P0/P0 et à un développement de Taylor explicite, le modèle Galerkin Discontinu Implicite (GDIMP), notre première méthode qui est une amélioration du schéma TGD avec une formulation plus précise pour l'estimation du flux (éléments finis mixtes P0/P+0 ) et une convergence plus rapide (schéma d'Euler implicite). - Notre nouvelle formulation, la formulation Mixte continue basée sur l'élément fini mixte linéaire P1/P1 et sur un schéma temporel implicite. Tout au long de ce travail, ces méthodes numériques sont décrites, évaluées, validées (solutions analytiques ou résultats expérimentaux) comparées et soumises à des discussions critiques quant à leur efficacité et leur robustesse.

Dans l'optique de développer à terme des modèles pertinents et in fine améliorer le design de véhicules supersoniques, cette étude propose une analyse détaillée de l'influence d'un choc et d'un transfert de chaleur sur la structure de la turbulence au sein d'une couche limite supersonique. La stratégie numérique utilisée repose sur des simulations numériques directes des équations de Navier-Stokes à l'aide de schémas WENO et compact d'ordre élevé. Le développement complet de la couche limite est simulé à l'aide d'un forçage amont à la paroi afin de s'assurer du plus haut degré de réalisme dans la zone d'étude. Des conditions de séparation naissante et deux conditions thermiques de paroi (adiabatique et refroidie) sont considérées. L'analyse se concentre sur l'altération des caractéristiques moyennes et turbulentes à travers la zone d'interaction et au sein de la zone de relaxation, sur la base de profils moyens et de paramètres intégraux. L'amplification anisotrope des variables turbulentes est quantifiée tandis que les évènements turbulents associés à la modification de la structure globale sont identifiés. La forte modification des champs thermiques moyens et turbulents par le refroidissement est mise en exergue, notamment la diminution significative des quantités turbulentes à travers la couche. Par ailleurs, la réduction à la fois des longueurs d'influence amont, de séparation et de relaxation est mise en évidence.